木质素生物降解过程中木质素介体反应系统的研究进展

对木质素降解酶作用过程中介体物质研究进展进行评述,包括漆酶/介体系统(LMS)在生物漂白、脱木质素、和环境污染治理方面的研究应用情况及其动力学研究进展。

漆酶/天然介体体系漂白硫酸盐竹浆的机理研究

对硫酸盐竹浆包含漆酶/天然介体漂白段的全无氯(TCF)漂白各段的残余木素进行了GPC、TGA、FT-IR、1H-NMR和13C-NMR分析,主要探讨漆酶/天然介体体系(LMS)漂白的机理。分析表明,随漂白的进行,竹浆残余木素的总体变化趋势为分子质量降低;经LMS处理后,竹浆残余木素的热稳定性变差,更易在较低温度下热解;竹浆木素为GSH型,结构单元以G为主,苯丙烷单元之间的连接以β-O-4'为主,此外还有β-1'和β-5'连接。原浆木素中的羟基以酚羟基为主,苯丙烷单元中S的含量(以物质的量计,下同)少于1/3;O段残余木素中,脂肪族羟基比酚羟基多,且有少量—COOH、—OCH3被脱除,苯丙烷单元中G>H>S;LMS段残余木素中的羟基以脂肪族羟基为主,S单元含量增加,H单元含量减少,β-1'连接增加,β-5'连接很少。

桉木硫酸盐浆漆酶/天然介体体系漂白的研究

本实验对桉木硫酸盐浆进行了漆酶/天然介体漂白。以1-羟基苯并三唑(HBT)作为合成介体和8种植物酚类化合物,香草醛、香草酸、丁香醛、丁香酸、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、乙酰丁香酮、阿魏酸作为天然介体用于漆酶/介体漂白。采用了LQP漂序的全无氯和D0(EOP)D1漂序的无元素氯漂白。本文比较漂白浆性能,并对8种酚类物质作为漆酶漂白介体进行了比较。对漂白废水的污染负荷以及浆料中己烯糖醛酸的含量进行了分析。

漆酶/天然介体系统对碱木质素粒径和官能团变化的影响

以2,2'-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)为介体测定漆酶活性,在最适pH为4、温度为40℃下测得比酶活为2096.3 U/g。在此基础上,以漆酶和天然介体香草醛构建漆酶/介体系统(LMS)处理木质素,探究粒径和官能团变化,优化反应条件(时间、温度、pH和酶量)。结果表明:经LMS处理的木质素粒径可比对照组降低49.17%;在本试验条件下确定的优化工艺条件为反应时间3 h、pH3.5、温度35℃、酶量3 U/g,时间和pH值为主导因素;处理前后木质素的官能团种类未发生改变,但—OH、—CH3、—CH2—、—OCH3等基团数量出现变化。相较于仅介体处理,LMS可更好地减小木质素粒径,同时更多地保留—OH、—OCH3等活性基团。

漆酶-天然介体体系用于硫酸盐竹浆漂白

用从竹子碱木素制备的对羟基苯甲酸、香草酸、对羟基苯甲醛、丁香酸、香草醛、丁香醛和乙酰丁香酮作为漆酶-介体系统的天然介体,对硫酸盐法竹浆进行了OLQP漂白。结果表明,上述7种单体物质都能不同程度地促进漂白竹浆最终白度的提高和木素的脱除;其中丁香酸、丁香醛以及乙酰丁香酮的效果优于其他4种单体物质;效果最好的介体为乙酰丁香酮,以它为天然介体,经OLQP漂过的竹浆最高白度能达到76.9%ISO,比空白浆样高7.3%ISO。